EP1491404A1 - Befestigungselement auf dem Windschutzscheibe - Google Patents

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EP1491404A1
EP1491404A1 EP04014654A EP04014654A EP1491404A1 EP 1491404 A1 EP1491404 A1 EP 1491404A1 EP 04014654 A EP04014654 A EP 04014654A EP 04014654 A EP04014654 A EP 04014654A EP 1491404 A1 EP1491404 A1 EP 1491404A1
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EP
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fastening element
motor vehicle
fastening
window pane
element according
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EP04014654A
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Jürgen Gärtner
Bernd Kronowetter
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Kronowetter Kunststoff- und Metalltechnik GmbH
Audi AG
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Kronowetter Kunststoff- und Metalltechnik GmbH
Audi AG
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    • B60R2011/0049—Arrangements for holding or mounting articles, not otherwise provided for characterised by mounting means for non integrated articles
    • B60R2011/005—Connection with the vehicle part
    • B60R2011/0063—Connection with the vehicle part using adhesive means, e.g. hook and loop fasteners

Definitions

  • the invention relates to a fastening element according to the preamble of patent claim 1.
  • the invention has for its object to provide a fastener in which these disadvantages are avoided. This object is achieved by the features in the characterizing part of patent claim 1. Advantageous embodiments of the invention form part of the further claims.
  • the fastening element used to hold the component is designed as a plastic part; the plastic here has special properties, in particular with regard to the mechanical strength and the temperature resistance, for which purpose, for example. plastics made of polyamide PA (if necessary provided with appropriate fillers) or plastics with similar thermal and mechanical properties to polyamide.
  • the (mechanical or electronic) components to be fastened to the window pane of the motor vehicle are suitably applied to the fastening element (the fastening element serves here as a type of carrier body) or integrated into the fastening element and positioned with respect to the fastening element; E.g. the component is pressed onto the fastening element by means of a holding device and / or locked with the fastening element.
  • the fastening element is fastened to the window pane of the motor vehicle by means of a method suitable for this purpose, in particular by means of an adhesive method using an example. using an adhesive film or an adhesive layer based on polyurethane (PU).
  • the fastening element designed as a plastic part can be produced in a simple manner (for example by means of an injection molding process), at low cost and with low weight and can be flexibly manufactured with the desired (any) shape with high repeatability.
  • undercuts can be provided in the plastic; this makes it possible to enlarge the fastening surface provided by the fastening element, ie a large adhesive surface can be provided for the (reliable) fastening of the fastening element to the window pane of the motor vehicle during the gluing process.
  • Additional fasteners for fastening further components or for connecting the component to other components can be attached to the fastening element without great effort, for example. clip connectors also made of plastic.
  • other components can be integrated into the fastening element, for example. components required for connection to other components of the motor vehicle; E.g. the fastening element can simultaneously act as a type of "cable duct" for the electrical connection of the component received by the fastening element to other components.
  • the fastening element can be used in various ways for fastening different components; as mechanical components e.g. Interior mirrors of the motor vehicle can be applied and fastened on a fastening element or camera housing designed as a mirror adhesive plate on a fastening element designed as a carrier body. Sensors such as light sensors or rain sensors or antennas can be integrated into the fastening element or arranged on the fastening element.
  • the electronic component 1 is, for example. can be arranged on the window pane 2 of a motor vehicle, for example to to detect the ambient conditions of the motor vehicle as a sensor;
  • E.g. is provided as an electronic component 1 a rain sensor to be arranged on the windshield (windshield or rear window) as a window pane 2, which detects and, if necessary, evaluates the changes caused by the wetting of the outside of the windshield 2 with moisture (e.g. certain optical properties), so that an actuation of the windshield wipers of the motor vehicle can be controlled in accordance with the sensor signal of the rain sensor 1.
  • the sensor element 11 is connected via the sensor connections 12 connected to other components of the motor vehicle.
  • the sensor element 11 of the rain sensor 1 has, for example. a diameter of 36 mm.
  • the plastic fastening element 3 is provided, which is designed as a type of retaining ring and has a cutout 31 for receiving the rain sensor 1 (in particular the sensor element 11); Furthermore, adhesive surfaces 32 are provided for gluing the fastening element 3 to corresponding adhesive locations 21 of the windshield 2 and 3 locking grooves 33 are formed on the two longitudinal sides 34 of the fastening element.
  • Fastening element 3 consisting of polyamide PA has, for example. a length of 85 mm and a width of 45 mm, the recess 31 ex. a diameter of 40 mm. Due to the plastic used, e.g. a temperature resistance of the fastener 3 in the range of - 40 ° C to + 120 ° C and a mechanical strength that meets the requirements in the operation of the motor vehicle.
  • the sensor element 11 of the rain sensor 1 is inserted into the recess 31 of the fastening element 3 and fixed by the holding element 4; the ex.
  • holding element 4 made of spring steel engages with at least two holding springs 41 in the locking grooves 33 of the fastening element 3, so that the sensor element 11 is positioned in a manner secure against displacement with respect to the fastening element 3.
  • the fastening element 3 is glued to the inside of the windshield 2 via the adhesive surfaces 32 at the gluing points 21 of the windshield 2, for example. using a polyurethane adhesive.

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  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

Zur Befestigung von Bauteilen an der Fensterscheibe eines Kraftfahrzeugs ist ein durch Kleben mit der Fensterscheibe des Kraftfahrzeugs verbundenes, das Bauteil aufnehmendes Befestigungselement aus Kunststoff vorgesehen. <IMAGE>

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Befestigungselement gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
  • Verschiedene Bauteile eines Kraftfahrzeugs, bsp. mechanische Bauteile wie Spiegel oder elektronische Bauteile wie Sensoren, können mittels eines Befestigungselements aus Sintermetall an eine Fensterscheibe des Kraftfahrzeugs (bsp. an die Frontscheibe des Kraftfahrzeugs) geklebt werden. Diese Befestigungselemente sind jedoch schwer und kostspielig und aufgrund ihres Herstellungsverfahrens in der Variabilität und damit hinsichtlich des Einsatzbereichs stark eingeschränkt.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Befestigungselement anzugeben, bei dem diese Nachteile vermieden werden.
    Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 gelöst.
    Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Bestandteil der weiteren Patentansprüche.
  • Erfindungsgemäß ist das zur Aufnahme des Bauteils dienende Befestigungselement als Kunststoffteil ausgebildet; der Kunststoff weist hierbei spezielle Eigenschaften auf, insbesondere bezüglich der mechanischen Festigkeit und der Temperaturbeständigkeit, wozu bsp. aus Polyamid PA bestehende Kunststoffe (ggf. mit entsprechenden Füllstoffen versehen) oder Kunststoffe mit ähnlichen thermischen und mechanischen Eigenschaften wie Polyamid herangezogen werden. Die an der Fensterscheibe des Kraftfahrzeugs zu befestigenden (mechanischen oder elektronischen) Bauteile werden auf geeignete Weise auf das Befestigungselement aufgebracht (das Befestigungselement dient hier als Art Trägerkörper) oder in das Befestigungselement integriert und bezüglich dem Befestigungselement positioniert; bsp. wird das Bauteil mittels einer Haltevorrichtung auf das Befestigungselement gedrückt oder/und mit dem Befestigungselement verrastet. Die Befestigung des Befestigungselements auf der Fensterscheibe des Kraftfahrzeugs erfolgt mittels eines hierzu geeigneten Verfahrens, insbesondere mittels eines Klebeverfahrens unter Verwendung einer bsp. mittels einer Klebefolie oder eines Klebers auf Polyurethan (PU) Basis realisierten Klebeschicht.
    Das als Kunststoffteil ausgebildete Befestigungselement kann auf einfache Weise (bsp. mittels eines Spritzgussverfahrens), mit geringen Kosten und mit geringem Gewicht hergestellt werden und flexibel mit der gewünschten (beliebigen) Form mit hoher Wiederholgenauigkeit gefertigt werden. Bei der Realisierung des Befestigungselements können Hinterschnitte im Kunststoff vorgesehen werden; hierdurch ist eine Vergrößerung der durch das Befestigungselement bereitgestellten Befestigungsfläche möglich, d.h. es kann eine große Klebefläche für die (zuverlässige) Befestigung des Befestigungselements an der Fensterscheibe des Kraftfahrzeugs beim Klebevorgang bereitgestellt werden. An das Befestigungselement können ohne großen Aufwand zusätzliche Verbindungselemente zur Befestigung weiterer Bauteile oder zur Verbindung des Bauteils mit weiteren Bauteilen angebracht werden, bsp. ebenfalls aus Kunststoff bestehende Clipsverbinder. Desgleichen können in das Befestigungselement weitere Komponenten integriert werden, bsp. zur Verbindung mit weiteren Bauteilen des Kraftfahrzeugs benötigte Komponenten; bsp. kann das Befestigungselement gleichzeitig als Art "Kabelkanal" zur elektrischen Verbindung des vom Befestigungselement aufgenommenen Bauteils mit weiteren Bauteilen fungieren.
  • Das Befestigungselement ist zur Befestigung unterschiedlicher Bauteile vielfältig einsetzbar; als mechanische Bauteile können bsp. Innenspiegel des Kraftfahrzeugs auf einem als Spiegelklebeplatte ausgebildeten Befestigungselement oder Kameragehäuse auf einem als Trägerkörper ausgebildeten Befestigungselement aufgebracht und befestigt werden, als elektronische Bauteile können bsp. Sensoren wie Lichtsensoren oder Regensensoren oder Antennen in das Befestigungselement integriert oder auf dem Befestigungselement angeordnet werden.
  • Im Zusammenhang mit der Zeichnung (Figuren 1 bis 3) soll ein Ausführungsbeispiel der Erfindung erläutert werden.
    Hierbei zeigt:
    • Figur 1
    eine Explosionsdarstellung der zur Befestigung eines elektronischen Bauteils an der Windschutzscheibe eines Kraftfahrzeugs benötigten Komponenten,
    Figur 2
    eine Schnittdarstellung des an der Windschutzscheibe eines Kraftfahrzeugs befestigten elektronischen Bauteils,
    Figur 3
    einen Querschnitt durch die Schnittdarstellung gemäß Figur 2.
  • Das elektronische Bauteil 1 soll bsp. auf der Fensterscheibe 2 eines Kraftfahrzeugs angeordnet werden, um bsp. als Sensor die Umgebungsverhältnisse des Kraftfahrzeugs zu detektieren; bsp. ist als elektronisches Bauteil 1 ein auf der Windschutzscheibe (Frontscheibe oder Heckscheibe) als Fensterscheibe 2 anzuordnender Regensensor vorgesehen, der die durch die Benetzung der Außenseite der Windschutzscheibe 2 mit Feuchtigkeit hervorgerufenen Änderungen (bsp. bestimmter optischer Eigenschaften) detektiert und ggf. auswertet, so dass entsprechend des Sensorsignals des Regensensors 1 eine Betätigung der Scheibenwischer des Kraftfahrzeugs gesteuert werden kann. Zur Spannungsversorgung des Sensorelements 11 des Regensensors 1 und zur Ansteuerung des Sensorelements 11 sowie zur Weiterleitung des Sensorsignals des Sensorelements 11 ist das Sensorelement 11 über die Sensoranschlüsse 12 mit weiteren Bauteilen des Kraftfahrzeugs verbunden. Das Sensorelement 11 des Regensensors 1 besitzt bsp. einen Durchmesser von 36 mm.
    Zur Befestigung des Regensensors 1 auf der Windschutzscheibe 2 ist das aus Kunststoff bestehende Befestigungselement 3 vorgesehen, das als Art Haltering ausgebildet ist und eine Aussparung 31 zur Aufnahme des Regensensors 1 (insbesondere des Sensorelements 11) aufweist; weiterhin sind Klebeflächen 32 zum Verkleben des Befestigungselements 3 an korrespondierenden Klebestellen 21 der Windschutzscheibe 2 vorgesehen sowie an den beiden Längsseiten 34 des Befestigungselements 3 Rastnuten 33 ausgebildet. Das bsp. aus Polyamid PA bestehende Befestigungselement 3 besitzt bsp. eine Länge von 85 mm und eine Breite von 45 mm, die Aussparung 31 bsp. einen Durchmesser von 40 mm. Aufgrund des verwendeten Kunststoffs ist bsp. eine Temperaturbeständigkeit des Befestigungselements 3 im Bereich von - 40 °C bis + 120 °C sowie eine den Anforderungen im Betrieb des Kraftfahrzeugs genügende mechanische Festigkeit gegeben.
    Das Sensorelement 11 des Regensensors 1 wird in die Aussparung 31 des Befestigungselements 3 eingelegt und durch das Halteelement 4 fixiert; das bsp. aus Federstahl bestehende Halteelement 4 greift hierzu mit mindestens zwei Haltefedern 41 in die Rastnuten 33 des Befestigungselements 3 ein, so dass das Sensorelement 11 verschiebesicher bezüglich des Befestigungselements 3 positioniert wird. Anschließend wird das Befestigungselement 3 über die Klebeflächen 32 an den Klebestellen 21 der Windschutzscheibe 2 auf die Innenseite der Windschutzscheibe 2 aufgeklebt, bsp. mittels eines Polyurethanklebers. Nach dem Aushärten des Klebers wird eine das Befestigungselement 3 und damit auch den Regeensensor 1 einschließende, sich bis zum Dachhimmel 62 des Dachs 6 bzw. des Dachrahmens 61 des Kraftfahrzeugs erstreckende Abdeckung 5 aufgebracht, die somit den Regensensor 1 und insbesondere das Sensorelement 11 des Regensensors 1 vor äußeren Einflüssen schützt.

Claims (14)

  1. Befestigungselement (3) zur Befestigung mindestens eines Bauteils (1) an einer Fensterscheibe (2) eines Kraftfahrzeugs,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das mit der Fensterscheibe (2) des Kraftfahrzeugs verbundene, das Bauteil (1) aufnehmende Befestigungselement (3) aus Kunststoff besteht.
  2. Befestigungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil (1) in einer Aussparung (31) des Befestigungselements (3) angeordnet ist.
  3. Befestigungselement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil (1) in der Aussparung (31) des Befestigungselements (3) (4) verschiebesicher positioniert ist.
  4. Befestigungselement nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil (1) in der Aussparung (31) des Befestigungselements (3) mittels eines Halteelements (4) verrastet ist.
  5. Befestigungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil (1) auf dem als Trägerkörper dienenden Befestigungselement (3) angeordnet ist.
  6. Befestigungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungselement (3) durch Kleben mit der Fensterscheibe (2) des Kraftfahrzeugs verbunden ist.
  7. Befestigungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungselement (3) mittels einer Klebefolie mit der Fensterscheibe (2) des Kraftfahrzeugs verbunden ist.
  8. Befestigungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungselement (3) mittels eines Klebers auf Polyurethanbasis mit der Fensterscheibe (2) des Kraftfahrzeugs verbunden ist.
  9. Befestigungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 8 zur Befestigung eines elektronischen Bauteils (1) an der Fensterscheibe (2) eines Kraftfahrzeugs.
  10. Befestigungselement nach Anspruch 9 zur Befestigung eines Sensors an der Fensterscheibe eines Kraftfahrzeugs.
  11. Befestigungselement nach Anspruch 9 zur Befestigung einer Antenne an der Fensterscheibe eines Kraftfahrzeugs.
  12. Befestigungselement nach Anspruch 9 zur Befestigung einer bildverarbeitenden elektronischen Einheit an der Fensterscheibe eines Kraftfahrzeugs.
  13. Befestigungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 8 zur Befestigung eines mechanischen Bauteils an der Fensterscheibe eines Kraftfahrzeugs.
  14. Befestigungselement nach Anspruch 13 zur Befestigung eines Gehäuses für ein Bauteil an der Fensterscheibe eines Kraftfahrzeugs.
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